Зимой мы часто любовались покрытыми инеем деревьями, внимательно рассматривали снежинки во время снегопадов. И на одном из уроков окружающего мира я узнал, что и иней, и снежинки это кристаллы, которые образовываются из паров воды. Мне стало интересно, а из чего ещё могут образовываться такие красивые кристаллы?
Выращивание кристаллов - процесс очень интересный, но бывает достаточно длительным. Полезно знать, какие процессы управляют его ростом; почему разные вещества образуют кристаллы различной формы, а некоторые их вовсе не образуют; что надо сделать, чтобы они получились большими и красивыми.
Если кристаллизация идёт очень медленно, получается один большой кристалл (или монокристалл, например, при выращивании искусственных камней), если быстро - то множество мелких (или поликристалл, например металлы) .
Криста́ллы (от греч. κρύσταλλος, первоначально - лёд, в дальнейшем - горный хрусталь, кристалл) - твёрдые тела, в которых атомы расположены закономерно, образуя трёхмерно-периодическую пространственную укладку - кристаллическую решётку.
Различают идеальный и реальный кристалл. Идеальный кристалл является, по сути, математическим объектом, имеющим полную, свойственную ему симметрию, идеализированно ровные гладкие грани. Самые большие кристаллы были обнаружены в Пещере кристаллов в шахтовом комплексе Найка, в мексиканском штате Чиуауа. Некоторые из найденных там кристаллов гипса достигают 15 метров в длину, а в ширину - 1 метр .
Кристаллы можно вырастить и в домашних условиях из соли, сахара, кальцинированной соды, медного купороса. Нужно помнить, что - это химические реактивы, поэтому работать с ними детям можно только под наблюдением взрослых! Выращивание кристаллов - процесс занимательный, но требующий бережного и осторожного отношения к своей работе. Теоретически размер кристалла, который можно вырастить в домашних условиях таким способом, неограничен. Известны случаи, когда энтузиасты получали кристаллы такой величины, что поднять их могли только с помощью товарищей .
Цель работы:научиться выращивать кристаллы поваренной соли и других веществ в домашних условиях.
Задачи работы:
Собрать сведения о кристаллах в литературе,
Подобрать дома доступное оборудование и сырье для выращивания кристаллов,
Познакомиться с мерами безопасности при проведении экспериментов,
Вырастить кристаллы поваренной соли, медного купороса, бихромата калия, сульфата кобальта, сульфата хрома (III).
Процесс выращивания кристаллов поваренной соли не требует наличия каких-то особых химических препаратов. Кристаллы других солей выращиваются аналогично.
1. Ольгин О., «Опыты без взрывов», М.; «Химия», 1995 г., 192 с.
2. Здорик Т. Б., «Камень, рождающий металл», М.; «Просвещение», 1984 г., 184 с.
3. Шаскольская М. П.; «Кристаллы», М.: Наука, 1985 г., 208 с.
4. Кантор Б. З.; «Минерал рассказывает о себе», М.: Недра, 1985 г., 138 с.
5. Стёпин Б. Д., Аликберова Л. Ю., «Книга по химии для домашнего чтения», М.: Химия, 1994 г., 400 с.
Узнаем, как вырастить кристалл в домашних условиях.
Как вырастить кристалл из сахара
Сахарные кристаллы выращиваются одну неделю. Их добавляют в чай, подают как сладкую закуску и украшают десерты. Приготовим кристаллы на деревянной палочке.
Вам понадобится:
- сахар – 5 стаканов;
- вода – 2 стакана;
- деревянные палочки;
- бумага;
- стаканы или банки.
Если хотите, чтобы кристаллы были цветными – используйте пищевые красители.
Из 50 мл воды и 2 ст. л. сахара сварите сироп. На ровную поверхность рассыпьте сахар. Деревянные палочки обмокните в сиропе, а затем обваляйте в сахаре. Оставьте на ночь для высыхания.
Вскипятите оставшуюся воду и постепенно добавляйте сахар. Размешивайте до полного растворения. Прокипятите сироп и оставьте на плите на 10–15 мин. В бумаге сделайте отверстия. Горячий сироп перелейте в прозрачные стаканы или банки. Палочки воткните в бумагу и погрузите в раствор так, чтобы она покрывала стакан и держала заготовки. Через 7 дней кристаллы вырастут.
Как вырастить кристалл в домашних условиях из пищевой соли
Для выращивания используйте пищевую соль. Время химического процесса – 1–1,5 недели.
Вам понадобится:
- вода – 500 мл;
- соль – 4–5 ст. л.;
- стаканы – 2 шт;
- веревка;
- фильтр;
- держатель.
Как держатель используйте карандаш, прищепки или картон.
В горячую воду засыпьте соль и перемешайте. Нерастворившиеся кристаллы отфильтруйте через марлю. Отберите крупный кристаллик соли (затравку). Привяжите его краем веревки или лески и поместите в соляной раствор. Второй край нити прикрепите к держателю. Следите, чтобы затравка не касалась дна и стенок стакана. Оставьте раствор в теплом месте.
Этот рецепт подходит для взращивания кристаллов из медного купороса. Продается вещество в магазинах для дачников. Заливайте купорос водой до 80 градусов, иначе он не растворится. Заготовку вы найдете в пакетике с веществом. Либо приготовьте ее самостоятельно. Оставьте раствор остывать, и через 30–60 минут на дне появятся образования. Также привяжите затравку ниткой и опустите в раствор на 1–2 недели.
Иногда дома хочется заняться чем-то интересным, например, проделать простой химический опыт. Наверняка каждому из нас интересно, как сделать кристалл в домашних условиях. Такое занятие обязательно понравится не только маленьким детям, но и взрослым. Для выращивания кристалла из соли не требуется много усилий, а результат непременно порадует и восхитит всех домочадцев.
Для того чтобы вырастить кристалл из соли в домашних условиях, нужно запастись необходимыми материалами. Некоторые из них есть в любом доме, а некоторые, возможно, придётся докупить в магазине. Также важно помнить, что солевой микролит не вырастет за несколько часов. Возможно, придётся ждать около 3–4 недель, а то и больше.
Материалы:
1. Соль .
Этот материал – основа для микролита, выращенного в домашних условиях. Формула поваренной соли – NaCl. Соль, как правило, растворяется в тёплой воде. В нашем случае она будет реагировать с водой, образуя уплотнения, которые превратятся в микролиты. Лучше использовать чистую соль без примесей, что обеспечит успех эксперимента.
Лучше всего использовать дистиллированную воду, которая используется в химических опытах для чистоты эксперимента. Если нет такой возможности, можно использовать фильтрованную воду. Так в ней не окажется ненужных примесей, которые могут помешать росту кристалла.
3. Ёмкость .
Важно учесть материал, из которого сделан, например, стаканчик. В нём будет расти кристалл, поэтому к выбору ёмкости следует отнестись с особой ответственностью. Стаканчик должен быть неметаллическим, чтобы металл не вступал в реакцию с солью. Стакан нужно предварительно сполоснуть и отмыть от посторонних соринок или песчинок, ведь они могут способствовать росту мелких микролитов.
4. Нитка, проволока или плотный кусок поваренной соли .
Эти элементы – важнейшая часть химического опыта. Нитка с проволокой или кусок соли станут основой для будущего кристаллика, «ядром», вокруг которого будет обрастать солевое уплотнение. Можно выбрать близкий к форме параллелепипеда кусок поваренной соли, который можно с лёгкостью найти на дне полупустой солонки.
5. Деревянная шпажка .
Подойдёт и деревянная палочка. Она необходима для помешивания готового раствора.
6. Салфетки .
Бумажные салфетки нужны для уборки излишек жидкости. Для этой цели подойдёт туалетная бумага или бумажные платочки.
7. Фильтровальная бумага .
Такая бумага – необходимый компонент почти любого химического опыта.
8. Бесцветный лак для ногтей .
Для придания блеска готовому микролиту нужно покрыть его прозрачным лаком для ногтей.
Все материалы для создания кристалла можно также найти в магазинах для творчества. Существуют специальные коробочки с уже готовыми ингредиентами для выращивания микролитов в домашних условиях.
Определение основы кристалла
Чтобы вырастить красивый кристалл, важно определиться с основой:
- если взять в основу кусок соли, микролит получится традиционным;
- если взять нитку с проволокой, можно получить уникальные и оригинальные формы кристалла;
- если взять просто нитку и опустить её в готовый раствор так, чтобы она свободно плавала в нём, не касаясь дна и стенок ёмкости, то получится удлинённый микролит.
Следуя пошаговой инструкции, можно получить оригинальный микролит, выращенный в домашних условиях:
Чтобы кристалл рос быстрее , можно схитрить и раз в неделю добавлять новый насыщенный солью раствор. Так он будет формироваться гораздо быстрее и будет больше в размере. Микролит может вырасти совершенно необычной формы – разрастаться по предмету (проволоке или куску соли) в разные стороны. В этом и заключается прелесть домашнего кристалла. У правильно выращенного кристаллика будут чётко видны грани и выступы.
Хранить готовый раствор нужно в прохладном месте, где нет сквозняков. Не стоит выбирать для «дома» ёмкости ванную комнату с повышенной влажностью. Лучше расположить микролит на подоконнике с закрытым окном. Не стоит подвергать кристалл резким воздействиям – не нужно встряхивать, наклонять и толкать ёмкость. Важно помнить о том, что кристалл, который мы выращиваем, очень хрупкий и ломкий, и любое механическое воздействие на него может привести к неприятным для роста последствиям.
Если хочется поэкспериментировать со структурой и цветом микролита , следует обратить внимание на следующие компоненты:
- медный купорос, который сделает кристалл насыщенно-голубым;
- морская соль, окрашенная пищевыми красителями;
- цветной лак вместо прозрачного для покрытия кристалла.
Экспериментировать с выращиванием кристаллов из соли в домашних условиях – это интересно и увлекательно, особенно если самому контролировать процесс химического опыта. Микролит, сделанный своими руками, обязательно принесёт море положительных эмоций, и время ожидания обязательно оправдает себя.
Видео
В природе происходит много интересных процессов. Один из них – создание кристаллов горных пород. А ведь этот чудесный, окутанный тайной процесс можно воспроизвести дома, наблюдая, как из привычных нам веществ постепенно вырастают прекрасные минералы.
Самым безопасным ингредиентом является сахар. С него и стоит начать, тем более, что такие кристаллы не только красивые, но и съедобные. Необходимо взять:- 2 стакана воды;
- на 3 стакана больше сахара;
- палочки;
- бумагу или прищепки;
- емкость;
- стаканы;
- краситель пищевой.
Из 1/4 стакана воды и 2 столовых ложек сахара варится сироп. Затем в него окунаются палочки и обваливаются в небольшом количестве сахара, насыпанного на салфетку. Когда они полностью высохнут, берем емкость, наливаем туда 2 стакана воды и насыпаем половину нормы сахара. Огонь уменьшаем до минимума, помещаем емкость на плиту, и помешивая, ждем растворения всего сахара. Добавляем остальной песок и растворяем его. Выключаем горелку и даем раствору постоять минут 20. Сироп горячим разливаем по стаканам и добавляем в каждый краситель пищевой. На палочки надеваем держатели. Когда мы опустим эти палочки в горячий сироп, ограничитель предохранит от контакта со стенками и дном посуды. Приблизительно через 7 дней произойдет чудо.
Еще 1 доступный ингредиент – NaCl – соль пищевая. Приступаем:- Наливаем в стакан теплую воду – 200 мл.
- Добавляем порциями соль, все время размешивая. Делаем это до тех пор, пока кристаллики соли не перестанут растворяться. Приблизительно уйдет 70 г. Важно, чтобы соль была чистой, в противном случае опыт может закончиться отрицательным результатом.
- Берем емкость с водой, ставим на огонь. Помещаем туда стакан, и пусть он там находится до нагрева раствора в нем. Не забудьте положить на дно емкости тряпочку или какую-то подставку, иначе стакан треснет.
- Заготавливаем нехитрое приспособление, состоящее из карандаша с привязанной к нему ниткой, на конце которой закреплен самый большой кристаллик соли. Если вместо кристаллика привязать камешек или фигурку, выполненную из медной проволоки, то в конце получим очень красивый образец.
- Вынимаем стакан, пропускаем раствор через фильтровальную бумагу. На кромки стакана укладываем приспособление. Нитка с кристалликом опустится в насыщенный раствор. Отводим для посуды темное место.
- Наблюдаем, как кристаллик увеличивается. Когда решите, что он вырос достаточно, вынимайте и обсушите, покройте лаком. Обращайтесь с ним осторожно – он очень хрупкий.
- Берем стеклянную банку и наливаем воду – 300 мл.
- Вводим постепенно медный купорос до перенасыщения раствора.
- Ставим на плиту кастрюлю с водой, в нее помещаем банку и нагреваем.
- Подвешиваем на нитку бусину или пуговицу. Привязываем к деревянной палочке.
- Вынимаем банку, даем раствору остыть.
- Размещаем палочку с ниткой поперек отверстия в банке. Следим, чтобы груз не касался дна и стенок посудины.
- Ждем, пока вырастет кристалл, затем вынимаем его.
- Наносим покрытие, используя лак для ногтей бесцветный.
- растворяют в нагретой воде;
- фильтруют;
- ставят в спокойное место, температура – комнатная;
- появляются кристаллы через несколько дней на дне посуды;
- выбирают лучшие, переносят в другую посуду и заливают старым отфильтрованным раствором;
- повторяют эту операцию дня через 2-3 до получения минералов нужной величины;
- вынимают, промокают салфеткой и лакируют.
Подытожим так: выращивание кристаллов – творческий, увлекательный процесс. Если делать это вместе с ребенком, то кто знает, может, из него вырастет знаменитый исследователь?
Такие вещества, как соль, сахар и квасцы являются естественными кристаллами. Смешивание основания одного из этих кристаллов с водой создает благоприятные условия для выращивания кристаллических пород различных размеров и оттенков. Читайте дальше, чтобы узнать, как сделать базовые кристаллы, кристаллические породы и их декоративные разновидности.
Шаги
Создание базовых кристаллов
- Каменная соль – дешевое и доступное основание кристалла. Горькая соль (английская соль) также подойдет; она продается в большинстве аптек.
- Альтернативными основаниями кристаллов являются квасцы, вещество, используемое для изготовления солений и бура, которую можно приобрести в хозяйственных магазинах.
-
Наблюдайте за формой кристаллов. В течение часа или около того, кристаллы начнут формироваться на дне и по бокам сосуда. По мере того как вода в банке испаряется, кристаллы будут расти больше. Чем дольше вы даете смеси находиться в банке, тем крупнее кристаллы получите.
- Если вы хотите сделать уникальный кристалл, который можно будет использовать как украшение, переместите часть кристалла со дна сосуда и обмотайте нитку вокруг него. Привяжите другой конец нитки к карандашу и повесьте карандаш через горлышко сосуда с кристаллами, висящими в воде. Пусть кристалл вырастет настолько, насколько вы захотите, прежде чем достать и высушить его.
- Вы можете держать кристаллы в сосуде сколько пожелаете. Чтобы предотвратить попадание грязь, накройте сосуд крышкой после того, как вода перестанет испаряться.
Изготовление леденцов
-
Налейте полбанки теплой воды. Поскольку на этот раз вы делаете конфеты, обязательно убедитесь, чтобы ваш сосуд был чистый. Промойте его теплой водой с мылом и высушите его полностью, прежде чем приступить к работе.
Добавьте немного сахара. Используйте ложку, чтобы растворить сахар в теплой воде. Продолжайте добавлять сахар до тех пор, пока он не перестанет растворяться. Вы поймете, что пора заканчивать, когда на дне сосуда образуется слой сахара.
Добавьте цвет и аромат. Обычный леденец получается прозрачным и по вкусу напоминает сахар. Сделать вкусные леденцы можно добавив несколько капель пищевого красителя и ароматного экстракта. Рассмотрим следующие цветовые и вкусовые сочетания или придумайте свой собственный:
- Фиолетовый пищевой краситель с виноградным ароматизатором.
- Красный пищевой краситель с корицей.
- Зеленый пищевой краситель с мятой.
-
Повесьте деревянные палочки в сахарном растворе. Вы можете купить специальные палочки для конфет с шишечками на конце, или использовать палочки для еды или палочки эскимо вместо этого. Поместите их в раствор сахара и прислоните их к стенке сосуда.
Накройте банку. Накройте сосуд полиэтиленовой пленкой или чем-то другим, чтобы защитить раствор от насекомых. Убедитесь, что ваша крышка не слишком сильно прилегает к сосуду, иначе вода не сможет испариться.
Подойдет любой сосуд, главное, чтобы он был чистым, так как инородные вещества могут помешать росту кристаллов. Использование чистого сосуда позволит вам следить за формой кристаллов. Вы также можете использовать стакан, вазу, или любую другую емкость, в которую можно налить воду.
Добавьте основание кристалла. Начните с добавления около двух столовых ложек выбранного основания кристалла, продолжайте насыпать и помешивать пока основание кристалла не перестанет растворяться. Вы поймете, когда следует остановиться, по тонкому слою основания кристалла на дне сосуда.
